董曉林
(上海東冠通信建設有限公司,上海 201612)
移動基站分布較為復雜,尤其是隨著城鎮化的不斷深化,城市布局在不斷變化的同時,相應的移動基站分布也越來越廣,其規模得到不斷擴大,對移動基站配套設備的監控與維護也成為業內普遍關注的問題。
當前,我國城市建設中的移動基站規模和數量正在不斷加大,尤其是在東部沿海等人口稠密的大城市當中,城市建設步伐的加快對通信品質和質量的要求也在愈加提高,城市的快速發展,也對固有基站的信號構成了一定的影響,在這種情況下,為了滿足居民對通信的質量需求,必須盡可能的布設移動基站,因此,移動基站的數量龐大,在城市中星羅棋布,設計、管理和維護難度都較大。
在當前的城市移動基站建設中,宏基站是最常用的一種移動基站,尤其在城市高樓大廈的地下車庫或者商城之中,由于建筑、地理條件等局限,信號傳輸受干擾嚴重,信號強度受到影響,因此,宏基站采用室內信號分布系統,能對無線通訊進行加強覆蓋,提高了這些區域的信號傳輸能力。此外,移動基站的建設還經常搭設在偏遠地區,以提供某個點的信號加強,從而保障通信服務質量。
在移動基站中,常見的配套設施包括空調系統、監控系統和供電系統三大塊,空調系統主要是對基站中個通訊設備的運行環境進行保障,確保設備能在正常的環境條件下進行穩定的工作,監控系統可以對基站內部各設備運行情況進行實時監控,對基站的核心構成進行遠程遙控或者管理,提高了基站的維護運營效率,供電系統則是基站運行的動力保障,為基站中所有系統進行能源供給,保障設備持續運行,供電主要由直流供電機和交流供電機兩部分組成。
由于移動基站分布廣泛,當前人員維護的效率相對較低,對基站內各系統的問題不能進行及時的掌握和排查,在一定程度上增加了網絡環境運行的風險,此外,由于基站使用產品的工藝性以及基站搭建過程中的運輸和環境等影響,也容易造成基站產品質量的差異性,這都給基站的系統化管理帶來了挑戰,就目前基站設備的維護現狀而言,可以從以下三個系統進行簡要分析:
供電系統在正常運行時對基站進行供電,在外部供電切斷時,基站內部蓄電池將對基站的電力進行及時的補充,因此,在對供電系統維護時需要對上述兩種情況進行分別分析。
當外部電網出現斷電故障時,基站維護人員需要及時與供電部門進行溝通與了解,配合完成對供電線路的維修,同時,在日常的維護運行中,需要定期的對基站供電線路進行檢修,發現隱患時要及時向供電部門聯系;此外,基站中使用48V的蓄電池對基站進行應急供電,因此,蓄電池需要定期進行檢查,查看使用期限是否超過使用有效期,而且日常工作中定期對蓄電池進行充放電能力測試,定期測量其一系列性能參數(單體電壓、均充電壓及浮充電壓)是否正常,并對電源設備的輸入輸出電壓定期查看,檢查設備的防雷接地裝置,發現問題及時處理。
監控系統的正常運行能夠提高對基站維護的效率,因此當監控系統自身存在故障時,需要布設監控器對監控系統進行自檢告警,并將自檢故障快速上報給交換機房,防止監控管理的最終失效。在日常維護中,監控維護系統可以對強對交流停電以及缺相狀況進行告警,進而對外部交流供電系統的故障進行升級處理,保障基站設備運行在可靠的動力和監控之下。
空調的正常運行穩定了基站內各設備的工作環境,保障了基站的穩定運行,因此,空調系統設備的維護主要在于日常定期做好清潔工作,定期添加制冷劑,定期將過濾網進行清洗。為了確保制冷劑的正常狀態,空調運行過程中必須保持額定電壓,如此方可延長空調設備的使用壽命。
移動基站在使用中也在不斷發展,其相對于固定基站的靈活性決定了移動基站更加適合于臨時應急場所、偏遠郊區場所、臨時保障場所中,目前移動基站配套設備尚處于簡單配置,因此,一方面,需要在通信專業技術角度上對基站配套設備進行升級換代,增加其使用效果和效率,滿足特定場所人們對通訊交互的需求;另一方面,結合當前新型熱點技術,對移動基站進行智能升級也是其未來維護的一個熱點發展方向。
根據移動基站在偏遠地區使用的工況,選擇新能源對基站的電源系統進行維護改造是研究和應用的熱點,例如太陽能供電系統可以就地取點和儲能,無污染排放、性能穩定、維護費用較低。
使用太陽能或風能進行供電的移動基站中,直流電源系統一般由開關電源、蓄電池、連接線纜構成,通過開關電源直流匯排向BTS、傳輸綜合機柜、監控系統等直流負荷設備供給穩定、優質、安全的直流電,同時直流電也向蓄電池組浮充供電,以補充蓄電池組自放電造成的容量損失。
在對基站內部空調系統等交流設備供電時,采用電源逆變裝置,選擇先進的IGBT,利用其導通特性組合而成的全橋電路與PWM驅動組合成的閉環電路將蓄電池中的直流電變成標準的220 V交流電,保證交流電負載設備的正常使用。
隨著互聯網+時代的到來,物聯網技術的日益成熟,基站配套設備的革命性時刻即將到來,移動基站將借助新技術和創新理念的發展,將擁有更加環保、綠色且相對獨立的能源供應,基站內各系統自動調節運行功率和頻率,并且將擁有更優化的預警系統和自診斷能力。

3.2.1 總體設計
遵循移動通信基站遠程維護、提升效率的原則,利用物聯網技術對基站空調進行控制,將環境信息包括溫度、濕度、門禁等傳感器以人工放置的方式部署在監測區域內,由傳感器節點經過無線網絡將釆集到的信息匯聚到集中器,再由集中器通過互聯網與遠程端進行通信,實現遠程用戶端對監測區域溫度等參數進行監控,通過串口與紅外線兩種方式實現移動基站空調控制,以達到基站設備維護效率提升的目的。
3.2.2 關鍵技術
在以物聯網技術的基礎框架上,具體的基站設計需要加入特有的關鍵性技術設計,包括物聯網框架(感知層、傳輸層、應用層)的搭建,設計傳感器布局對移動基站各設備的使用工況進行感知,應用層傳輸接口的匹配與遠程監控平臺的高速互通等。其中,在傳輸層的設計上,傳輸層負責把采集到的信息上傳到遠程監控平臺,同時接收監控平臺發出的控制指令。在移動基站的內部網絡拓撲結構上,wifi 技術普及型強,但是耗能較大也不安全,一般不適用在基站的內部連接中,zigbee網絡結構作為物聯網的網絡通信協議,具有星型、樹型、Mesh等拓譜結構,在物聯網中使用較大,尤其是在對能耗要求和穩定性要求高的場合中,其中Mesh型網絡拓撲具有更加靈活的信息路由規則,路由節點間可以直接通信。網絡還具有自組織、自愈功能,因而可以使用在移動基站的遠程監控維護中。
3.2.3 維護界面
基于物聯網的基站維護界面可以對遠程基站的影像、數據進行調取、查看和存儲,對關鍵監控數據進行實時顯示和告警,并可以將數據進行查詢和導出,方便用戶使用查看,此外,通過遠程監控界面,用戶可以在終端完成對遠程基站的簡單控制,例如設備的激活與休眠,對設備的自檢測控制等。在開發時大多可以選擇使用MFC進行設計開發,其中可能涉及到的類有:CAboutDlg、CBaseStationControllerApp等。
本文主要從移動基站使用特性的角度探討了基站配套設備的維護現狀,對基站電源系統、監控系統、空調系統的維護現狀進行了闡述,移動基站配套設備的維護是一項長期而復雜的工作,本文在結合當前互聯網+以及物聯網發展熱點的基礎上,探討了移動基站設備維護的未來發展方向,借助于物聯網等新技術,基站維護的技術也會越來越成便捷,給人們的生產生活帶去更多的便利和實惠。
[1] 付黔.淺析移動基站配套設備維護工作[J].通訊世界,2015:89~90.